Είναι εφικτό το ταξίδι στο χρόνο; Σύντομη απάντηση: Ναι, και το κάνετε αυτή τη στιγμή – προχωρώντας στο μέλλον με τον εντυπωσιακό ρυθμό του ενός δευτερολέπτου ανά δευτερόλεπτο.

Σχεδόν πάντα κινείστε στο χρόνο με την ίδια ταχύτητα, είτε παρακολουθείτε το φαγητό να ζεσταίνεται στο φούρνο μικροκυμάτων είτε εύχεστε να είχατε περισσότερες ώρες μες τη μέρα για να βγάλετε πέρα τις υποχρεώσεις σας.

Τα διαστημικά τηλεσκόπια της NASA  μας δίνουν επίσης έναν τρόπο να κοιτάξουμε πίσω στο χρόνο. Μας βοηθούν να δούμε αστέρια και γαλαξίες που βρίσκονται πολύ μακριά. Χρειάζεται πολύς χρόνος για να φτάσει το φως από μακρινούς γαλαξίες. Έτσι, όταν κοιτάμε τον ουρανό με ένα τηλεσκόπιο, βλέπουμε πώς έμοιαζαν αυτά τα αστέρια και οι γαλαξίες πριν από πολύ καιρό.

Αλλά αυτό δεν είναι το είδος του ταξιδιού στο χρόνο που έχει γοητεύσει αμέτρητους συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας ή που ώθησε σεναριογράφους και σκηνοθέτες να δημιουργήσουν ταινίες με χρονομηχανές και σκουληκότρυπες.
Σε ταινίες όπως το “Doctor Who”, το “Star Trek” και το “Back to the Future” οι χαρακτήρες μπαίνουν σε κάποιο  όχημα για να εκτοξευθούν στο παρελθόν ή να γυρίσουν στο μέλλον.

Αφού πραγματοποιήσουν αυτό το ταξίδι, καταπιάνονται με το τι συμβαίνει εάν οι πράξεις τους επηρέασαν το παρελθόν ή το παρόν με βάση πληροφορίες από το μέλλον (όπου οι ιστορίες ταξιδιών στο χρόνο διασταυρώνονται με την ιδέα των παράλληλων συμπάντων ή εναλλακτικών χρονοδιαγραμμάτων).

Ωστόσο πέρα από την pop κουλτούρα, τα ταξίδια στο χρόνο είναι μία ιδέα που έχει απασχολήσει την ανθρωπότητα χιλιάδες χρόνια όπως για παράδειγμα στο ινδουιστικό κείμενο The Mahabharata.

Είναι όμως πράγματι δυνατό το ταξίδι στο χρόνο;

Σύμφωνα με τον Peter Watson ομότιμο καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο Carleton «Η απλούστερη απάντηση είναι ότι το ταξίδι στο χρόνο δεν είναι δυνατό γιατί αν ήταν, θα το κάναμε ήδη. Μπορεί κανείς να υποστηρίξει ότι απαγορεύεται από τους νόμους της φυσικής, όπως ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής ή της σχετικότητας  . Υπάρχουν επίσης τεχνικές προκλήσεις: μπορεί να είναι εφικτό, αλλά θα απαιτούσε τεράστιες ποσότητες ενέργειας.

Υπάρχει επίσης το θέμα των παραδόξων ταξιδιού στο χρόνο. μπορούμε – υποθετικά – να τα λύσουμε εάν η ελεύθερη βούληση είναι μια ψευδαίσθηση, αν υπάρχουν πολλοί κόσμοι ή αν το παρελθόν μπορεί να γίνει μάρτυρας αλλά όχι. Ίσως το ταξίδι στο χρόνο είναι αδύνατο απλώς και μόνο επειδή ο χρόνος πρέπει να ρέει με γραμμικό τρόπο και δεν έχουμε κανέναν έλεγχο πάνω του, ή ίσως ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση και το ταξίδι στο χρόνο είναι άσχετο».

H θεωρία της ειδικής σχετικότητας του φυσικού Άλμπερτ Αϊνστάιν προτείνει ότι ο χρόνος είναι μια ψευδαίσθηση που κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή. Ένας παρατηρητής που ταξιδεύει κοντά στην ταχύτητα του φωτός θα βιώσει το χρόνο, με όλα τα επακόλουθα του (πλήξη, γήρανση κ.λπ.) πολύ πιο αργά από έναν παρατηρητή σε ηρεμία.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ο αστροναύτης Scott Kelly γέρασε ελαφρώς λιγότερο κατά τη διάρκεια ενός έτους σε τροχιά από τον δίδυμο αδερφό του που έμεινε εδώ στη Γη.

Οι υπολογισμοί του Αϊνστάιν υποδηλώνουν ότι είναι δυνατό για ένα αντικείμενο στο σύμπαν μας να ταξιδεύει μέσα στο χώρο και τον χρόνο με κυκλική κατεύθυνση, καταλήγοντας τελικά σε ένα σημείο του ταξιδιού του όπου ήταν πριν – μια διαδρομή που ονομάζεται κλειστή χρονική καμπύλη. Αλλά η φυσική πραγματικότητα αυτών των μεθόδων ταξιδιού στο χρόνο δεν είναι παιχνιδάκι σύμφωνα με τη NASA.

Οι σκουληκότρυπες είναι θεωρητικές «σήραγγες» μέσα από τον ιστό του χωροχρόνου που θα μπορούσαν να συνδέσουν διαφορετικές στιγμές ή τοποθεσίες στην πραγματικότητα με άλλες. Γνωστές και ως γέφυρες Einstein-Rosen ή λευκές τρύπες, σε αντίθεση με τις μαύρες τρύπες, οι εικασίες για τις σκουληκότρυπες αφθονούν.

Ακόμα κι αν μπορούσε να σχηματιστεί μια σκουληκότρυπα όμως, η βαρυτική έλξη της ύλης μέσα σε αυτή θα προκαλούσε πιθανώς το κλείσιμο του στενότερου σημείου της, εμποδίζοντας το ταξίδι από τη μία πλευρά στην άλλη.

Μπορούμε στην πραγματικότητα να σχεδιάσουμε χρονομηχανές, αλλά οι περισσότερες από αυτές τις (κατ’ αρχήν) επιτυχημένες προτάσεις απαιτούν αρνητική ενέργεια ή αρνητική μάζα, η οποία δεν φαίνεται να υπάρχει στο σύμπαν μας. Εάν ρίξετε μια μπάλα του τένις αρνητικής μάζας, θα πέσει προς τα πάνω.

Αυτό το επιχείρημα είναι μάλλον μη ικανοποιητικό, καθώς εξηγεί γιατί δεν μπορούμε να ταξιδέψουμε στο χρόνο στην πράξη μόνο εμπλέκοντας μια άλλη ιδέα – αυτή της αρνητικής ενέργειας ή μάζας – που δεν καταλαβαίνουμε πραγματικά.

Ο μαθηματικός φυσικός Frank Tipler δημιούργησε μια χρονομηχανή που δεν περιλαμβάνει αρνητική μάζα, αλλά απαιτεί περισσότερη ενέργεια από αυτή που υπάρχει στο σύμπαν.

Ουσιαστικά εκμεταλλέυτηκε τον τρόπο που λειτουργούν οι μαύρες τρύπες, και δημιούργησε τον “κύλινδρο Tipler”. Η μηχανή αυτή χρησιμοποιεί έναν τεράστιο και μακρύ κύλινδρο που περιστρέφεται γύρω από τον διαμήκη άξονά του. Η περιστροφή δημιουργεί σύρσιμο πλαισίου δηλαδή μια επίδραση στον χωροχρόνο,και πεδία κλειστών χρονικών καμπύλων που μοιάζουν με τρόπο ώστε να επιτυγχάνεται ταξίδι στον χρόνο στο παρελθόν.

Το ταξίδι στο χρόνο παραβιάζει επίσης τον δεύτερο θερμοδυναμικό νόμο, ο οποίος δηλώνει ότι η εντροπία ή η τυχαιότητα πρέπει πάντα να αυξάνονται. Ο χρόνος μπορεί να κινηθεί μόνο προς μία κατεύθυνση.

Πιο συγκεκριμένα, ταξιδεύοντας στο παρελθόν πηγαίνουμε από το τώρα (κατάσταση υψηλής εντροπίας) στο παρελθόν, το οποίο πρέπει να έχει χαμηλότερη εντροπία. Αυτό το επιχείρημα ξεκίνησε από τον Άγγλο κοσμολόγο Arthur Eddington, και στην καλύτερη περίπτωση είναι ελλιπές.

Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι αν μπορούσαμε να ταξιδεύουμε ελεύθερα στο χρόνο, θα αντιμετωπίζαμε διάφορα παράδοξα που θα προκαλούσε αυτή η διακοπή του χωροχρονικού συνεχούς.

Το πιο διάσημο παράδειγμα είναι γνωστό ως το “παράδοξο του παππού”: Ας πούμε ότι ένας χρονοταξιδιώτης επιστρέφει στο παρελθόν και σκοτώνει μια νεότερη εκδοχή του παππού του. Ο παππούς τότε δεν θα έκανε παιδιά, διαγράφοντας τους γονείς του ταξιδιώτη στο χρόνο και, φυσικά, τον ταξιδιώτη στο χρόνο. Αλλά τότε ποιος θα σκότωνε τον παππού;

Μια άποψη για αυτό το παράδοξο εμφανίζεται στην ταινία “Back to the Future”, όταν ο Marty McFly σχεδόν εμποδίζει τους γονείς του να συναντηθούν στο παρελθόν – πιθανώς να προκαλέσει τον εαυτό του να εξαφανιστεί.

Φανταστείτε ότι θα μπορούσατε να μπείτε σε μια χρονομηχανή, να πατήσετε ένα κουμπί και να ταξιδέψετε πίσω στο 2019, πριν ο νέος κορωνοϊός κάνει το άλμα από τα ζώα στους ανθρώπους. Τι θα γινόταν αν μπορούσατε να βρείτε και να απομονώσετε τον ασθενή μηδέν; Θεωρητικά, η πανδημία του COVID-19 δεν θα συνέβαινε, σωστά;

Όχι ακριβώς, γιατί τότε στο μέλλον – δεν θα είχατε αποφασίσει να ταξιδέψετε στο χρόνο εξαρχής. Για δεκαετίες, οι φυσικοί μελετούσαν και συζητούσαν εκδοχές αυτού του παραδόξου:

Αν μπορούσαμε να ταξιδέψουμε πίσω στο χρόνο και να αλλάξουμε το παρελθόν, τι θα συνέβαινε στο μέλλον;

Μια μελέτη του 2020 πρόσφερε μια πιθανή απάντηση: Τίποτα.

«Τα γεγονότα αναπροσαρμόζονται γύρω από οτιδήποτε θα μπορούσε να προκαλέσει ένα παράδοξο, οπότε το παράδοξο δεν συμβαίνει», δήλωσε στο παρελθόν ο φυσικός Germain Tobar, από το πανεπιστήμιου του Queensland και συγγραφέας της μελέτης στο IFLScience. 

Η μελέτη του Tobar,  που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Classical and Quantum Gravity υποδηλώνει ότι σύμφωνα με τους κανόνες της θεωρητικής φυσικής, οτιδήποτε προσπαθήσατε να αλλάξετε στο παρελθόν θα διορθωνόταν από μεταγενέστερα γεγονότα.

Για να αντιμετωπίσουν το παράδοξο, ο Tobar και Dr. Fabio Costa, χρησιμοποίησαν το «μοντέλο μπάλας του μπιλιάρδου», το οποίο φαντάζεται την αιτία και το αποτέλεσμα ως μια σειρά από συγκρουόμενες μπάλες του μπιλιάρδου και ένα κυκλικό τραπέζι μπιλιάρδου ως μια κλειστή καμπύλη που μοιάζει με χρόνο.

Φανταστείτε ένα σωρό μπάλες μπιλιάρδου απλωμένες σε αυτό το κυκλικό τραπέζι. Εάν σπρώξετε μια μπάλα από τη θέση Χ, χτυπάει γύρω από το τραπέζι, χτυπώντας άλλες με ένα συγκεκριμένο σχέδιο.

Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι ακόμα κι αν μπερδευτείτε με το μοτίβο της μπάλας σε κάποιο σημείο του ταξιδιού της, οι μελλοντικές αλληλεπιδράσεις με άλλες μπάλες μπορούν να διορθώσουν την πορεία της, οδηγώντας την να επιστρέψει στην ίδια θέση και ταχύτητα που θα είχε αν δεν παρεμβαίνετε.

«Ανεξάρτητα από την επιλογή, η μπάλα θα πέσει στο ίδιο σημείο», είπε στο Insider ο Δρ Γιασουνόρι Νομούρα, θεωρητικός φυσικός στο UC Berkeley. Το μοντέλο του Tobar, με άλλα λόγια, λέει ότι θα μπορούσατε να ταξιδέψετε πίσω στο χρόνο, αλλά δεν θα μπορούσατε να αλλάξετε τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονταν σημαντικά τα γεγονότα ώστε να αλλάξουν το μέλλον.

Εφαρμόζοντας το παράδοξο του παππού, λοιπόν, αυτό θα σήμαινε ότι πάντα κάτι θα εμπόδιζε την προσπάθειά σας να σκοτώσετε τον παππού σας. Ή τουλάχιστον μέχρι να πεθάνει, η γιαγιά σου θα ήταν ήδη έγκυος στη μητέρα σου.

Με πληροφορίες από: The Conversation, NASA, Space, The Insider